岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (8): 2785-2795.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1504

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基于Newmark滑块原理的抗滑桩加固 三维土坡的地震位移分析方法

李见飞1,苏杨1,孙志彬2,赵晨1   

  1. 1.中国铁路上海局集团有限公司 上海工务段,上海 200071;2.合肥工业大学 汽车与交通工程学院,安徽 合肥 230009
  • 收稿日期:2019-09-02 修回日期:2019-12-23 出版日期:2020-08-14 发布日期:2020-10-18
  • 通讯作者: 孙志彬,男,1984年生,博士,副教授,主要从事边坡工程方面的研究工作。E-mail: Sunzb@hfut.edu.cn E-mail: 1562228662@qq.com
  • 作者简介:李见飞,男,1990年生,硕士,主要从事边坡工程方面的研究工作。

3D seismic displacement analysis method of stepped slopes reinforced with piles based on Newmark principle

LI Jian-fei1, SU Yang1, SUN Zhi-bin2, ZHAO Chen1   

  1. 1. Shanghai Engineering Section, China Railway Shanghai Group Co., Ltd., Shanghai 200071, China; 2. School of Automotive and Transportation Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009, China
  • Received:2019-09-02 Revised:2019-12-23 Online:2020-08-14 Published:2020-10-18

摘要: 提出一种基于Newmark滑块原理的抗滑桩加固三维平台土坡地震位移方法。基于极限分析原理,并采用“牛角型”破坏机制推导出抗滑桩加固三维平台土坡屈服加速度系数 的显性表达式。经参数分析,探究各因素对 的影响规律。结果表明:与单台阶相比,三维平台土坡更趋于稳定。由力矩平衡方程求出抗滑桩加固三维平台土坡滑动破坏时的转动角加速度,对其二次积分求出抗滑桩加固三维平台土坡的震后位移。结合工程实例探究地震对抗滑桩加固三维平台土坡地震位移的影响,并给出相应的工程建议。对抗滑桩加固三维平台土坡各影响因素进行敏感性分析,求出各影响因素对抗滑桩加固三维平台土坡稳定性的敏感性顺序,为抗滑桩加固三维平台土坡的抗震设计提供参考。

关键词: 三维平台土坡, 极限分析原理, Newmark滑块方法, 地震位移, 敏感性分析

Abstract: Based on Newmark principle, a 3D seismic displacement method of stepped slopes reinforced with piles is proposed. Firstly, based on the limit analysis, the explicit expression for the yield acceleration parameter of stepped slopes reinforced with piles is derived through the horn failure mechanism. Then the influence of different factors on is investigated through parameter analysis. The results show that multi-step slopes are safer than single-step slopes. In addition, the formula of angular velocity is derived by means of the principle of moment balance, and the angular displacement within the time of earthquake action is obtained through the quadratic integral of the angular velocity. Combined with the engineering practice, the influence of earthquake on the 3D seismic stability of stepped slopes reinforced with piles is investigated, and the corresponding engineering suggestions are also given. Finally, the sensibilities of the factors influencing on the stability of slope are analyzed, and the reference is provided for the seismic design of 3D stepped slopes reinforced with piles.

Key words: 3D stepped slopes, limit analysis, Newmark sliding-block method, seismic displacement, sensitivity analysis

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